粒度標準樣品的作用和意義

      談到粉體技術，粒度分布檢測是一個常常讓人困惑又無法避開的重要粉體物理性能檢測項目。“目數”不合格、D50偏大、粗顆粒上限超標、細分含量不足等等各種分歧、爭議層出不窮。往往這種爭議雙方都很委屈，為何我的粒度儀檢測出的數據都是正常的，客戶（或供應商）卻完全不認可？這些問題的根源在哪？

      形狀不規則顆粒是無法用一個單一的長度值來準確描述它的粒徑的，只有正球體才能用唯一一個球徑來準確描述其幾何尺寸。粉體顆粒又是一種數量近乎于無窮大，無法實現完全取樣測試的被測樣品。這個基本原則決定了粒度分布數據可比性和傳遞性查差。簡要表訴問題的根源，有以下三點：

      1、粉體粒度分布數據沒有真值，不同型號不同原理儀器測試同一樣品存在明顯差值。

      2、各粉體行業又沒有準備好性能指標符合各自行業特點的粒度標準樣。

      3、各粉體行業沒有為粉體粒度分布檢測制定有效的檢測規范和標準。

      以上三點問題，第一點的影響是不可能消除的，因為這是粉體和檢測方法的本質特性決定的。而第二點提到的粒度標準樣品，又決定了第三點規范標準能否有效建立。所以說粒度標準樣改善粒度分布數據的可比性、傳遞性問題的是核心問題。

     一、粒度測試標準樣的用途

      1、檢驗粒度儀測試結果真實性、重復性。

      2、檢驗同類型粒度儀測試性能一致性。

      3、協助監控儀器生產過程問題。

      4、協助粉體行業建立粉體粒度質量規格標準。

      當前國家粒度標準物質（聚合物球型標準粒子）存在明顯不足。它是近似單分布、窄分布球型物質，能夠檢驗粒度儀檢測結果的中位徑真實度，但卻不適于檢驗儀器邊界粒徑檢測真實度。任何有一定粒度測試能力的儀器，輔助以數學系數校正，都能很輕易的將球型標準顆粒中位徑、平均粒徑測試的十分準確。但是一旦測試各種具有一定分布寬度的化學成分各異的實際樣品時，不同水平的儀器差異十分巨大。可以這樣說，只有使用非球型、有一定分布寬度的粒度標準樣才能較好的檢驗粒度儀的真實測試能力。

     二、配制通用粒度標準樣要點

      1、選擇合適的粉體材料。該粉體應該具有物理化學穩定性高，顆粒形貌不能過于規整也不能過于特異，易于獲取，價格適中等特性。在此推薦用SIC、天然石英或熔融石英粉碎生產的硅微粉兩種物質。

      2、給通用粒度標準樣設計分布峰型并進行數據定標也是難點問題。用窄分布的多種規格的原料粉體設計配制成各種分布寬度和粒度范圍的標準樣（設計粒度配比：寬分布、雙峰分布、單峰分布、多峰分布），不同分布特性的樣品能夠檢驗儀器的多種性能。當不同分布特性的標準樣配置好后，還需對試制標準樣品確定標準值。這個問題也是需要具備多種粒度檢測手段的機構才能夠勝任。

     三、比通用粒度標準樣更進一步的行業粒度標準樣淺析

      1、粒度在非球型顆粒條件下沒有真值，每個行業都有自身的傳統數據和傳統粒度測試儀器，這些數據和儀器本身就具有一定的科學性。適用性、測試能力更強的新型儀器在進入這些行業時有必要適當的尊重傳統數據和檢測方法。

      2、激光粒度儀測試數據校正較為容易，但需要有科學的校正依據，該依據必須在理論上具有合理性、測試數據能夠可追溯可重現。

      3、配制行業標準樣同時也是一個對該行業粉體樣品特性深入研究的過程。經過了這個過程，真正了解了行業特點，才能夠設計生產出普遍適用于該行業的粒度儀。

      配制行業專用標準樣品難度遠高于配制通用用途的粒度標準樣。一般來說，首先要深入了解該行業各種規格樣品的傳統粒度組成，了解粒度對該行業產品性能的影響，了解粒度分布對該行業生產成本的影響。然后再設計相應的粒度配比，從理論上設計出一個或者多個符合行業特點、需求的標準樣。然后再將試制的標準樣品用多種行業權威儀器檢測，根據檢測結果適當調整配比后再檢測。多次循環，直到標準樣檢測結果即滿足理論允許的數值波動范圍，同時又符合該行業傳統數值規范后，才能最終定標。

      小結：由于粒度檢測的特殊性（絕大多數情況下被測樣品無粒度真值），這直接導致了在實際生產科研過程中，粒度分布數據的可比性和傳遞性非常差。為了改善這種狀況，配置通用粒度標準樣和行業粒度標準是非常有意義的事情。可惜的是由于粉體行業覆蓋面極大，國內很難找到一個組織能夠在較高視角范圍內組織推動粒度分布標準樣設計、定標工程。部分行業組織、標準協會和企業也做過一些嘗試，但往往是技術指標局限于單個行業且后續推廣乏力，未得到廣大粉體企業和科研機構認可。這種狀況何時能得到改變，有待所有粉體圈內人士的共同努力。